本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)溫室大棚控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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【摘要】：我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用的空間有無(wú)限大。溫室大棚作為農(nóng)業(yè)中重要的基礎(chǔ)設(shè)備,人們?cè)絹?lái)越重視其向智能化的方向發(fā)展。尤其近年來(lái),互聯(lián)網(wǎng)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的不斷壯大,使得對(duì)溫室大棚的控制日趨科技化。傳統(tǒng)的溫室大棚主要靠有線通信和人工的方式來(lái)控制,不僅效率低、成本高,而且后期的升級(jí)維護(hù)也很困難。隨著無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展,新型溫室大棚控制系統(tǒng)迎來(lái)新的變革。ZigBee技術(shù)以其低功耗、低成本、低復(fù)雜度等特點(diǎn)深受人們的追捧。通過(guò)ZigBee技術(shù)、專(zhuān)用傳感器和智能終端設(shè)備的搭配使用,人們就可以實(shí)時(shí)掌握并控制溫室大棚內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。在此背景下,本文設(shè)計(jì)了一套基于ZigBee技術(shù)的溫室大棚控制系統(tǒng)。論文首先對(duì)溫室大棚控制系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析,制定設(shè)計(jì)目標(biāo)和技術(shù)路線,而后給出系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),并且按照功能需求,選取四種傳感器模塊,包括溫濕度傳感器、光敏傳感器、土壤濕度傳感器、繼電器傳感器,并給出了CC2530芯片與傳感器模塊的接口電路。介紹了ZigBee協(xié)議棧,對(duì)節(jié)點(diǎn)功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)給出了終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的軟件流程圖,形成自組織網(wǎng)絡(luò),最后用ZTOOL工具對(duì)組網(wǎng)結(jié)果進(jìn)行了測(cè)試。另外,利用4G、WiFi或以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸載體,實(shí)現(xiàn)了A ndroid客戶端與分布式無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的通信。依據(jù)網(wǎng)關(guān)的功能分析,給出了網(wǎng)關(guān)服務(wù)程序的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。介紹了協(xié)議棧通信協(xié)議、串口通信協(xié)議和應(yīng)用層通信協(xié)議,并基于三種通信協(xié)議,使用串口工具對(duì)數(shù)據(jù)通信的過(guò)程進(jìn)行了測(cè)試。在文章的最后,還給出了Android客戶端軟件功能的定義和實(shí)現(xiàn),對(duì)軟件的功能進(jìn)行了演示。
【關(guān)鍵詞】：溫室大棚 ZigBee 網(wǎng)關(guān) Android
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S625;TN92
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)11
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 系統(tǒng)的需求分析及總體設(shè)計(jì)13-25
• 2.1 系統(tǒng)總體分析13-14
• 2.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)13
• 2.1.2 技術(shù)路線13-14
• 2.2 用戶需求分析14-16
• 2.2.1 功能需求分析14-15
• 2.2.2 性能需求分析15
• 2.2.3 其他需求分析15-16
• 2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)16-17
• 2.4 節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)17-23
• 2.4.1 CC253017-18
• 2.4.2 傳感器模塊18-23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第三章 基于 ZigBee協(xié)議棧的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)25-39
• 3.1 ZigBee軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境25
• 3.2 ZigBee協(xié)議棧25-30
• 3.2.1 ZigBee協(xié)議棧的介紹25-27
• 3.2.2 OSAL調(diào)度管理27-28
• 3.2.3 ZigBee協(xié)議棧工作流程28-30
• 3.2.4 信道配置30
• 3.3 ZigBee節(jié)點(diǎn)功能設(shè)計(jì)30-32
• 3.4 ZigBee自組織組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)32-38
• 3.4.1 協(xié)調(diào)器程序33-34
• 3.4.2 終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)程序34-36
• 3.4.3 組網(wǎng)測(cè)試36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 數(shù)據(jù)通信的實(shí)現(xiàn)39-51
• 4.1 網(wǎng)關(guān)總體分析39-41
• 4.1.1 網(wǎng)關(guān)功能分析39-40
• 4.1.2 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)分析40
• 4.1.3 網(wǎng)關(guān)程序框架40-41
• 4.2 網(wǎng)關(guān)服務(wù)程序41-44
• 4.2.1 串口服務(wù)線程42-44
• 4.2.2 Socket服務(wù)線程44
• 4.3 節(jié)點(diǎn)間通信協(xié)議44-49
• 4.3.1 協(xié)議棧通信協(xié)議45-47
• 4.3.2 應(yīng)用層通信協(xié)議47
• 4.3.3 串口通信協(xié)議47-48
• 4.3.4 數(shù)據(jù)通信的流程48-49
• 4.4 數(shù)據(jù)通信的測(cè)試49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 客戶端軟件的實(shí)現(xiàn)51-57
• 5.1 編譯環(huán)境51
• 5.2 軟件的總體設(shè)計(jì)51-54
• 5.2.1 軟件功能的定義51-52
• 5.2.2 用戶控制程序定義52-54
• 5.3 客戶端軟件功能的演示54-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-60

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本文編號(hào)：1114013